探寻森林之魅——中国森林生物多样性监测网络

<正>森林中的植物相互间具有一个极为复杂的关系,为争夺生存和繁衍后代的资源使出十八般武艺,或彼此竞争、或互帮互助,蕴藏着诸多的生命奥秘,维持着森林的繁荣。然而森林的物种多样性却存在显著的地理差异,随着纬度的降低,植物的多样性越来越高。1980年,美国史密斯热带研究所热带森林科学中心(Center for Tropical Forest Science,CTFS)在巴拿马科罗拉多岛(Barro Colorado Island,BCI)建立了50公顷森林样地(BCI Plot)。     

“中国森林生物多样性监测网络”丛书介绍

<正>为了让国内外同行全面了解中国森林生物多样性监测网络(Chinese Forest Biodiversity Monitoring Network,简称CForBio)的整体状况和研究成果,中科院生物多样性委员会组织出版了"中国森林生物多样性监测网络"系列丛书。该系列丛书由中国林业出版社出版,是我国森林生物多样性监测和森林生态系统联网研究的重要基础资料。目前已经出版的图书如下:浙江古田山森林——树种及其分布格局.陈彬、米湘成、方腾、陈磊、任海保、马克平编著.2009.该书介绍了浙江省古田山亚热带常绿阔叶林中常见的木本植物159种,每个树种既有文字描述,又有     

中国森林生物多样性监测: 科学基础与执行计划

中国森林生物多样性保护和恢复措施的制订依赖于生物多样性的监测信息。设计一个有效的生物多样性监测网络是一项复杂的系统工程。监测网络的设计框架可分为监测目标、监测对象、监测指标、取样策略、数据采集和处理、网络维护以及组织工作等几个部分。目前, 国际上已有5个得到广泛认可的生物多样性监测网络, 包括地球观测组织-生物多样性监测网络、全球森林监测网络、热带生态评估与监测网络、泛欧洲森林监测网络和亚马逊森林清查网络, 它们的监测目标、监测内容和方法、样地布局及部分监测成果各有特色。我们试图在全国生物多样性监测、森林资源清查和森林生态系统定位研究的基础上, 通过网络布局、建设和运行, 形成中国森林生物多样性监测网(Chinese Forest Biodiversity Monitoring Network, Sino BON-CForBio)及其监测规范体系。该网络的科学目标是, 在全国尺度上研究不同典型地带性森林的生物多样性维持机制、监测森林生物多样性变化并阐明其机理、研究生物多样性变化的效应。该网络布局以《中国植被区划》中的森林植被区划成果作为顶层设计和监测样地选择的核心依据, 设计了4个层级的监测系统; 其监测指标体系以生物多样性核心指标为主, 并结合我国传统森林群落调查方法进行拓展; 预期建成国家水平上的森林生物多样性监测网络, 阐明森林生物多样性维持机制和生物多样性变化的效应, 同时对重大生态保护工程的生物多样性保护效果进行有效性监测和验证型监测。     

遥感用于森林生物多样性监测的进展

随着物种和栖息地的丧失,全球范围的生物多样性保护已经成为迫切的需要。航空航天技术的迅猛发展使遥感成为能提供跨越不同时空尺度监测陆地生态系统生物多样性的重要工具,这方面的研究在欧美等国已经有了小范围的开展,在国内刚刚起步。国外关于生物多样性遥感探测的方法基本有3种:1.利用遥感数据直接对物种或生境制图,进而估算生物多样性;2 .建立遥感数据的光谱反射率与地面观测物种多样性的关系模型;3.与野外调查数据结合直接在遥感数据上进行生物多样性指数制图。研究表明,物种直接制图法只能应用于较小的范围;生境制图的方法,应用广泛,技术相对成熟,研究范围局限于几百公里的范畴,但不能获取生境内部的多样性信息。光谱模型技术目前正处于探索阶段,对于植被复杂、生物多样性高的地域,具有较大的应用潜力。在遥感数据上直接进行生物多样性制图在加拿大已经得到了应用。     

中国森林生物多样性监测网络有力支撑生物群落维持机制研究

正物种共存机制是当前群落生态学的研究热点之一,生态学家提出了众多理论和假说来解释某一特定群落中的物种如何共存.大型森林动态样地途径为研究物种共存机制提供了独特的研究平台,实地观测、控制实验及建模则为生态学家提供了量化共存机制的工具.为了推动中国的森林生物多样性维持机制研究,中国科学院生物多样性委员会于2004年组织有关研究所的科研人员和院外相关单位的合作者,参照全球森     

中国森林生物多样性动态的灰色预测

我国森林生物多样性动态分析具有少数据和贫信息带来的灰色不确定性, 灰色系统理论是进行相关研究的重要工具。在前人工作的基础上, 作者根据PSR(Pressure-State-Response)模型计算得到1973–1998年间我国5次森林资源连续清查期内的森林生物多样性指数序列, 包括压力指数、森林生态系统多样性指数和森林物种多样性指数, 以及由这3个指数建立的森林生物多样性总指数; 并建立了各个指数的GM(1,1)灰色模型, 预测我国森林生物多样性的动态。结果表明, 在未来2个森林资源连续清查期(大约10年), (1) 我国森林生物多样性指数将继续增加, 且与过去5个森林资源连续清查期相比其增加速度将有所提高; (2) 压力指数将维持继续增大的趋势不变; (3) 森林生态系统多样性指数将维持在当前水平, 有轻微波动; (4) 森林物种多样性指数将继续增加, 但与过去5个森林资源连续清查期相比其增加速度将渐趋平缓。研究表明, 根据PSR模型建立我国森林生物多样性动态的灰色预测模型, 适合我国森林资源管理的实际需要。     

近地遥感在森林冠层物候动态监测中的应用

近地遥感技术是原位观测森林冠层物候的重要手段,具有高时间分辨率的优点,而且空间尺度适中,是实现物候尺度推绎的有力工具.本研究首先评述了利用3种光学传感器(辐射表、光谱仪和数码相机)监测森林物候的近地遥感方法;结合帽儿山通量观测站的实测数据分析识别物候期的不确定性来源,发现最重要的误差来自物候提取方法;剖析近地遥感与其他物候观测方法的衔接以及该技术自身存在的问题.最后提出该领域的重点研究方向: 加强冠层光学(或冠层结构)物候与功能(生理、生态过程)物候的联系;整合各区域冠层物候观测网络,实现冠层尺度的全球物候联网观测与数据共享;充分发挥近地遥感的优势,整合多源多尺度物候数据;发展近地遥感物候模型,改进动态全球植被模型中物候模拟.     

新冠疫情对全球生物多样性热点地区森林面积的影响

森林是维持生物多样性的重要保障,森林面积的损失常常会导致区域生物多样性的降低或丧失。为探讨新冠疫情对全球生物多样性的影响,该文利用Image J软件筛选出全球生物多样性热点地区占国土面积超60%的国家作为研究对象,以全球生物多样性热点地区的森林损失面积、生物多样性完整性数据、年度(2020年和2021年)新冠疫情感染数据、国内生产总值(GDP)为研究对象,进行关联分析、线性混合效应模型构建和回归预测。结果表明:虽然新冠病毒的每百万人口感染数量与森林损失面积表现为显著负相关,具体表现为新冠疫情显著减少了因城市和农业大规模扩张而导致的森林损失面积,但在新冠疫情暴发的2年(2020年和2021年)期间,全球生物多样性热点地区的森林损失总量仍然持续上升,主要原因是新冠疫情间接加速了人工林和天然林的采伐。回归模型预测显示,新冠疫情期间,全球生物多样性热点地区的森林损失面积在2020年和2021年分别增加了5.83%和21.78%。综上表明,虽然新冠疫情对生物多样性热点地区的森林损失具有一定的抑制作用,但森林损失面积仍然在增加。该研究结果为制定生物多样性的保护措施提供了数据支撑。     

中国森林生物多样性监测网络(CForBio):二十年进展与展望

大型森林动态监测样地是研究群落尺度森林动态变化的最优途径之一。中国森林生物多样性监测网络(CForBio)始建于2004年,是全球森林生物多样性监测网络(ForestGEO)最活跃的组成部分之一。CForBio森林动态监测样地一般为20ha,同时建立3–5个1–3ha辅助样地,以统一技术规范对胸径≥1 cm的木本植物进行定位监测,旨在长期监测中国主要森林类型的生物多样性格局与动态,研究其形成和维持机制。本文简要介绍了CForBio的概况、主样地建设、数据共享、能力建设、基于长期监测数据的主要科学发现以及科学支撑和服务,夯实CForBio监测与研究、拓展专题网络并加强能力建设,可为以监测数据为基础的森林生物多样性保护管理决策以及国际履约提供科学依据。     

城市森林冠层对小气候调节作用

为了客观反映城市森林冠层的温湿效应,发挥城市森林冠层调节小气候的作用,使用Decagon微气象监测系统对南京城市森林冠层光照、温度、相对湿度等微气候因子进行长期监测,以林外的实验观测作为对照,分析了城市森林冠层内部小气候特征和对小气候的调节作用。结果表明:生长期冠层内部太阳辐射呈双峰或多峰曲线变化,林外与冠层内部太阳辐射差由大到小为夏季、秋季、春季、冬季;冠层内部与林外的气温和相对湿度日变化规律均呈抛物线变化,夏、秋季冠层降温作用高于春、冬季,春、夏、秋季白天冠层与林外温差大,夜间温差小,春、夏、秋季冠层相对湿度在任意时段均高于林外,冬季午后冠层相对湿度低于林外,城市森林冠层在夏、秋季的保湿效果优于春、冬季,城市森林冠层气温日最高值出现时刻比林外约晚30 min;除冠层内部太阳辐射与林外气温相关性不显著外,其他气象因子之间均呈极显著的相关性(P0.01)。城市森林冠层在削减太阳辐射、降温增湿、缓和冠层内部温湿度变化和对高温的滞后效果等调节小气候和改善气候舒适度方面具有显著的作用。     

生物多样性实际应用的探索—生物多样性监测

生物多样性实际应用的探索──生物多样性监测佟凤勤,王晓伟译（中国科学院自然与社会协调发展局北京１００８６４）１为什么要开展生物多样性监测研究生物多样性的动态监测工作始于本世纪８０年代初,主要是美国的Ｓｍｉｔｈｓｏｎｉａｎ研究院和自然保护组织等机构开展...     

森林生态系统生物多样性的遥感评估

目前的评估由于方法的原因,常常会遗留下一些含糊不清的地方。遥感则可以作一种观察生态系统多样性和单个生态系统中各种结构侧面的重要工具。它提供了一种能够跨越几个不同空间尺度实施评估的手段,并且对于评估生态系统格局随时间的变化也是必不可少。现在许多不同的遥感技术已经被应用在生态学研究中。大多数工作所用的数据主要是来自机载和星载平台提供的摄影和数字光学图像,目前则越来越强调激光扫描和合成孔径雷达数据的应用。这些技术手段为从景观到林分规模的不同现象的评估提供了机会。遥感提供了可用于确定森林生态系统中生物多样性景观尺度的元素最有效的工具。例如基质和斑块的相对百分比以及它们的配置。在中间尺度,遥感为评价廊道的存在和边界的特性提供了理想的工具。在林分尺度,遥感技术可用来获取关于森林分结构属性的信息,例如冠层表面的特性,是否存在冠内分层等等。随着的发展,遥感将更广泛地应用于生态学研究。     

广西国有林场森林生物多样性变化评价

采用压力—状态—响应评价法对 1 990～ 2 0 0 1年广西国有林场森林生物多样性进行了研究 ,发现林场森林生物多样性十多年来呈下降趋势。导致森林生物多样性减少的主要根源是林场人口急剧增长和不当的森林经营方式。提出了控制人口增长、转变森林经营方式以遏制林场森林生物多样性减少、保护森林生物多样性的对策     

湖南韶山森林复合冠层沉降化学

在韶山森林设立了 1 0个 30m× 30m的样方 ,研究了 1年中各个季节的二维结构冠层在酸雨作用下各离子的净沉降及森林地表接收的总酸沉降的变化。结果表明 ,来源于树冠层叶中营养离子的洗脱与大气中含钙颗粒物质的Ca2 + 的净沉降在乔木冠层和灌木亚冠层都为正 ,Mg2 + 除了在生长季节外 ,其冠层仍有较明显的滤出现象 ,K+ 在乔木冠层树冠的大量的滤出与灌木亚冠层的摄入形成明显对比。SO42 -,NO3 -,Cl-在秋冬两季树冠层均有较强的洗脱现象 ,而海洋输送则成为Cl-的另外一个重要来源。总酸沉降结果表明 ,盐基离子中Ca2 + 在春夏两季沉降量最大 ,Mg2 + 的沉降则以秋冬两季的量最高 ,K+ 的最大沉降量出现在秋季。     

中国森林生物多样性监测网络: 二十年群落构建机制探索的回顾与展望

中国森林生物多样性监测网络(CForBio)目前已经沿纬度梯度从寒温带到热带布设23个大型森林动态样地, 监测1,893种木本植物, 代表我国木本植物种类的近1/6。CForBio的主要目标之一是研究森林群落的构建机制。本文综述了近20年来CForBio在群落构建机制探索方面取得的进展, 包括生物多样性时空格局、生境过滤、生物相互作用、局域扩散和区域因素以及利用新技术取得的新认知等。CForBio研究发现: (1)生境过滤和扩散限制共同决定种-面积关系及β多样性等多样性格局, 但二者的相对作用在不同样地及不同尺度存在差异; (2)生境过滤对局域群落构建的作用广泛存在, 但很难量化其对群落构建的重要性; (3)同种负密度制约在不同气候带样地普遍存在, 负密度制约的强度主要由植物菌根类型介导, 并随植物生活史类型、功能性状及环境变化而变化; (4)扩散限制在局域群落构建中发挥关键作用, 而区域因素如区域地质历史、区域物种库大小等塑造不同生物地理区群落之间的生物多样性差异; (5)宏观和微观两个方面的新技术促进群落构建机制的研究。在宏观方面, 遥感技术以低成本使大范围、多尺度的连续群落生物多样性监测和时空比较研究成为可能; 另一方面, 叶绿体基因技术和代谢组学等微观技术能促进推导群落构建的分子机制。同时, 本文还总结了以往研究的不足, 并展望了基于森林动态样地开展群落构建机制研究的未来发展, 特别强调了: (1)关注群落构建研究中的尺度问题; (2)深入开展多维度(物种、功能和系统发育)、多营养级生物互作相关的研究; (3)拓展全球变化对群落构建影响的研究; (4)融合观测-实验-模型多种手段开展群落构建机制的研究; (5)连结“群落构建理论研究”和“森林管理实践”。总之, 中国森林生物多样性监测网络的长期监测和联网研究是森林群落构建机制研究的重要基础, 也是推动群落构建理论、解决森林管理难题的重要平台。     

全球生物多样性监测及其进展

全球生物多样性监测及其进展曹志平（中国农业大学资环学院生态系,北京１０００９４）钟晓东（国家环保局国际合作司,北京１０００３５）１背景生物多样性监测最主要的目的是为管理者和决策者服务［１］,为他们在保护生物多样性、制定土地利用规划、评价环境影响等问...     

生物多样性监测指标体系构建研究进展

生物多样性监测作为我国生物多样性保护中一项重要的工作,我国对生物多样性监测指标体系的构建有助于我国生物多样性保护工作的持续,进而推动我国现代社会经济的可持续发展。本文就生物多样性监测指标体系构建研究进展进行了相关的研究。     

生物多样性监测指标体系构建研究进展

生物多样性监测是为确定与预期标准相一致或相背离的程度,而对生物多样性进行定期或不定期的监视,目前已成为生物多样性研究和保护的热点问题。生物多样性监测指标则是一些简化的生物或环境特征参数,说明生物多样性现状和变化趋势,以及人类活动压力对生物多样性的影响,以促进科学界、政府和公众间的沟通,提高生物多样性管理水平。近10年来,国际组织、政府机构和各国学者对生物多样性指标体系的构建进行了大量的探索工作,取得了很多进展,其中有些指标已经应用于实际监测项目。本文综述了生物多样性监测指标筛选的一般标准和指标体系构建的主要理论,梳理目前已提出或应用的主要生物多样性监测指标,以期为我国构建国家或区域尺度生物多样性监测指标体系提供参考。在此基础上分析提出：生物多样性概念的泛化、指标含义模糊以及知识和数据的缺乏是构建生物多样性监测指标的主要困难。我国未来的生物多样性监测指标体系构建需要关注以下两个方面：（1）紧密联系实际,构建适应性的监测指标体系,加强对典型生态系统区域的监测;（2）发展经济社会发展方面的指标,分析生物多样性变化的驱动力,为生物多样性保护和区域可持续发展提供科学依据。     

国际生物多样性年中国庆祝活动之一 生物多样性监测论坛(第一轮通知)

2010年6月21–25日(中国南京)生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础。近年来,全球范围内生物多样性受到严峻威胁,生物多样性保护刻不容缓。开展生物多样性监测,能为保护生物多样性、制定土地利用规划、开展环境影响评价提供重要的科学依据。2010年是国     

溧阳地区森林景观的生物多样性评价

对在江苏省南部和太湖流域具有一定代表性的溧阳地区的森林景观开展了森林生态系统多样性的研究,对主要森林生态系统类型分层次进行了植物种多样性的调查分析,基于生态系统和物种两个水平的多样性调查, 以W和Z两个指标对研究区域森林景观的生物多样性特征进行历史的动态评价,结果体现出在近20a的森林经营过程中,溧阳地区森林景观的生物多样性水平有下降的趋势。／